Лекция 2. Теоретические основы системного подхода
1. Сущность системного подхода.
2. Основные понятия системного подхода.
3. Операционная система (система работ).
2. Система управления. Механизм управления системой.
Понятие системы.
В настоящее время все большее распространение в научных дисциплина получает теория систем и системный подход к анализу различных объектов.
Общая теория систем – научное направление, связанное с разработкой совокупности философских, методологических, конкретно-научных и прикладных проблем анализа и синтеза сложных систем произвольной природы [2,с.594].
Основой возникновения общей теории систем являются аналогии (изоморфизм) процессов, протекающих в системах различного типа. Строго доказанный изоморфизм для систем различной природы дает возможность переносить знания из одной сферы в другую. Аналогия различных процессов и организация различных объектов позволили создать набор научных положений, которые являются верными к анализу различных сфер. Таким образом, все явления и предметы объективного мира можно представить в виде систем. Все системы (системы из психологии, медицины, экономики и т.д.) имеют общие законы развития, организации и дезорганизации.
Таким образом, системный анализ – это методология, исследования объектов посредством представления их в качестве систем и анализа этих систем. Системный подход в экономике это комплексное изучение экономики как единого целого с позиций теории систем.
Основные понятия системного подхода.
Систе́ма (от греч. σύστημα, «целостный», «целое» «составленный») — нечто организационное единое целое, которое можно противопоставить среде.
Термин используется для обозначения как конкретных реальный объектов (например, экономическая система Украины, нервная система, топливная система машины), так и для обозначения абстрактных теоретических моделей (например, рыночная экономическая система, наука как система знаний о чем-то). Таким образом можно сказать, что:
1. Любой объект рассматриваемый как система выступает по отношению к другим объектам и окружающим, внешним условиям как нечто единое и обособленное;
2. Системы образуют своими внутренними связями и отношениями организованную целостность;
3. Система, как научная абстракция, основана на объективном существовании целостных объектов в материальном мире. При этом она отличается от реального объекта:
- отвлечением от многих внутренних сторон и особенностей самого объекта, которые несущественны с точки зрения исследователя.
4. Для правильного понимания процесса выявления систем необходимо предполагать наличие объекта наблюдения, наблюдателя и цели наблюдения. Наличие наблюдателя и цели наблюдения приводит к тому, что реальный объект становится источником выявления целого ряда систем. Например, тело человека является основой для выявления целого ряда систем – нервная система, пищеварительная система, костная система. Технология может быть рассмотрена с экономической точки зрения или с технологической.
Примеры систем - Банковская система Вентиляционная система Интеллектуальная система Информационная система Компьютерная система Нервная система Операционная система Оптимальная система
Основными понятиями системного подхода также является «вход в систему», «выход из системы», «обратная связь», «внешняя среда».
Вход системы – компоненты поступающие в систему. Любая информация, энергия, вещество поступающие внутрь системы.
Выход системы – компоненты выходящие из системы. Любая информация, энергия, вещество выходящие из системы.
Обратная связь – это то, как оказывает влияние на вход систему ее выход.
Среда (внешняя среда) - для данной системы - совокупность всех объектов, не включенных в систему, изменение свойств которых влияет на систему.
Графическая модель системы представлена на рисунке 1.
вход выход
обратная связь
Рис. 1. Графическая модель системы
Для исследования систем в свою очередь принимают ряд других подходов которые являются логическим продолжением теории систем: функциональный, структурный, динамический подходы.
Функциональный подход – подход к изучению систем, при котором интересуются не тем «что она такое?», т.е. строением и структурой, и тем «что она делает?», т.е. исследуют ее функции и поведение.
Метод «черного ящика» - метод функционального исследования систем, при котором считается, что внутренняя структура системы, взаимодействие ее элементов и внутренние состояния закрыты для наблюдателя. При этом наблюдаются и исследуются только состояния входов и выходов данной системы, т.е. та функция которую реализует конкретная система.
Основные понятия функционального подхода к изучению систем: вход, выход, черный ящик, функция
По мере изучения функциональных свойств у исследователя возникает необходимость более глубокого изучения конкретныйы систем и он переходит от исследования функции системы к изучению ее структуры.
Структурный подход - подход к изучению, при котором исследуется внутренне устройство системы, внутренняя иерархическая и функциональная взаимосвязь элементов системы.
Структура (от лат. struktura – строение, расположение, порядок) – совокупность элементов и устойчивых связей между ними, обеспечивающих его целостность и сохранение основных свойств при различных внутренних и внешних воздействиях. «Расчленение» системы может производиться с различной глубиной и различной степенью детализации. Потому целесообразно выделять такие понятия как «подсистема» и «элемент». Подсистема - часть системы, которая обладает признаками целостности в рамках данной системы и способная выполнять относительно независимые функции, имеющая подцели, направленные на достижение общей цели системы.
Подсистема в свою очередь может быть рассмотрена как система. Каждая ситема состоит также состоит из частей, которые называются элементами. Элемент системы - такая часть системы, которая в условиях данного исследования представляется неделимой, не подлежит дальнейшему расчленению на составляющие [4,с.23].
В тоже время сама система может быть частью более большой системы, которую называют надсистема. Подсистема — система, являющаяся частью другой системы и способная выполнять относительно независимые функции, имеющая подцели, направленные на достижение общей цели системы.
Все подсистемы и элементы системы связаны между собой для выполнения общей функции системы.
Связь между элементами - означает, что выход одного из них соединен со входом другого, и потому изменение выходных состояний первого соответственно изменяет входные состояния второго элемента. В свою очередь, и выход второго элемента может быть связан с входом первого.
Основные понятия структурного подхода к изучению систем: элемент, структура, подсистеме, надсистема, связь.
Особое значение имеет исследование систем в динамике т.е. в ее движении, развитие, изменение системы. Поэтому разделяют статический анализ системы и динамический анализ системы. Статический анализ более простой он позволяет выявыить первичные основы функционирования и устройства системы. Более сложным является динамический анилиз, он позволяет изучать системы в движении в процессе динамики.
Статический анализ системы – исследование систем вне процесса их изменений, как бы в застывшем состоянии равновесия элементов. Выявление внутренней структуры, основных элементов и связей между ними.
Динамический анализ системы – исследование систем в процессе изменение, развития, движения. Анализ противоречий. Исселдоваие закономерностей и тенденций развития, выявление кризисов и циклов развития.
Основные понятия динамического подхода: изменение, развитие, динамика, цикл, эволюция.
Табл. 1. Основные свойства систем *.
Свойство системы. | Характеристика свойства системы. |
Первичность целого | Системы существуют как целое, которое можно делить на компоненты. Данное свойство устанавливает первичность целого над компонентами системы. Не компоненты составляют целое, а наоборот, целое порождает при своем деление компоненты системы. |
Структурность системы | Совокупность элементов, связей и отношений между элементами системы. Структуризация объекта исследования определяется внутренними свойствами системы. Структура динамична и отражает эволюцию системы во времени и пространстве |
Неаддитивность | Принципиальная не сводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее компонентов и не выводимость свойств системы из свойств компонентов. |
Иерархичность | Каждый компонент рассматриваться как подсистема более глобальной системы. |
Функциональность | Компоненты системы непрерывно действуют и взаимодействуют в рамках своего функционального назначения. Система существует, пока выполняет свои функции. |
Целенаправленность - приоритет целей системы; - эмерджентность. | Система как целое имеет цель (осознанную или неосознанную) своего функционирования. Совокупное взаимодействие компонентов системы направленно на достижение этой цели. Сначала должны достигаться цели системы более высокого (глобального уровня), а затем – ее подсистем. Цели компонентов (подсистем) системы не всегда совпадают с целями глобальной системы |
Наследственность | Закономерность передачи существенных признаков от старого поколения системы к новому. |
Предсказуемость | Система развивается по определенным законам, на основании которых возможен анализ и прогноз взаимодействия системы с внешней средой и качественной трансформации системы. |
Самоорганизация и устойчивость | Система постоянно адаптируется к внешним и внутренним условиям своего существования, меняет свою структуру, корректирует цели и содержание деятельности элементов. |
Инновационный характер развития | Функционирование систем направленно на поиск путей наиболее эффективного использования ресурсов. |
Вертикальная целостность и горизонтальная обособленность | Степень взаимосвязи уровней иерархии, степень самостоятельности подсистем системы и характеристика связей между подсистемами одного уровня, их интегрированность по горизонтали. |